題:“T”字構(gòu)型中國空間站首迎地球“訪客”——天舟五號任務看點

　　11月12日,長征七號遙六運載火箭在我國海南文昌航天發(fā)射場成功發(fā)射,將天舟五號貨運飛船精準送入預定軌道。這是神舟十四號航天員乘組首次在太空迎接“天舟快遞”,“天舟快遞”也將定期送貨,空間站天地貨物運輸開啟常態(tài)化運營模式。“天舟快遞”如何做到精準投送?此次發(fā)射有何看點?

　　看點一:長征七號再送天舟飛船

　　自執(zhí)行天舟一號貨運飛船發(fā)射任務起,長征七號運載火箭與天舟貨運飛船五度攜手,火箭總體技術狀態(tài)趨于穩(wěn)定,測發(fā)周期也由最初的42天逐步縮減到27天。

　　航天科技集團一院長征七號運載火箭總體主任設計師邵業(yè)濤介紹,本發(fā)火箭進行了10項技術改進。研制團隊重點通過并行或合并測試項目、優(yōu)化使用維護條件、簡化操作復雜的項目等,不斷提高測試發(fā)射效率。

　　隨著空間站轉(zhuǎn)入長期在軌運營階段,未來幾年,長征七號運載火箭將保持每年2次左右的發(fā)射頻率,為空間站天地物資運輸提供保障。長征七號運載火箭近地軌道運載能力達14噸,搭載遠征上面級,可實現(xiàn)太陽同步軌道9.5噸的運載能力,既可發(fā)射天舟貨運飛船,也可發(fā)射其他衛(wèi)星,將在中低軌衛(wèi)星發(fā)射中發(fā)揮更大作用。

　　看點二:我國快速交會對接技術成功在軌驗證

　　天舟五號貨運飛船在火箭點火起飛后約2個小時,順利與在軌運行的空間站組合體進行自主快速交會對接,這是空間站建造階段最快速的交會對接,標志著我國快速交會對接技術成功在軌驗證。

　　航天科技集團五院502所交會對接首席專家解永春介紹,和天舟貨運飛船此前的6.5小時快速交會對接相比,天舟五號主要從兩方面進行了方案的調(diào)整。

　　“一是優(yōu)化了交會對接的制導控制策略,將遠距離導引過程中的多圈次飛行壓縮為半圈,將多次變軌壓縮為兩次綜合機動,該部分用時由原來的約4個小時減少到約1個小時;二是在近距離自主控制段,減少了多個停泊點,類似動車組減少經(jīng)停車站數(shù)量。如此,該方面的時長將由2個多小時縮短為約40分鐘。”解永春說。

　　解永春表示,這種2小時的快速交會對接對于我國空間站的長期在軌運營有著非常現(xiàn)實的意義,可以極大提高我國的太空緊急救援能力,縮短運輸時間,使運輸特殊鮮活試驗品成為可能。如果將該技術用于神舟載人飛船,將讓航天員更快進入空間站。

　　看點三:首艘訪問“T”字構(gòu)型空間站的飛船

　　此次發(fā)射的天舟五號貨運飛船是空間站“T”字構(gòu)型組裝完成后,首艘訪問的飛船。

　　作為空間站建造的關鍵核心產(chǎn)品,對接機構(gòu)是實現(xiàn)空間站各個艙段間在軌連接、組合運行的重要系統(tǒng)。自2011年對接機構(gòu)首次成就“太空之吻”以來,至此已有21套對接機構(gòu)在軌完成了25次完美亮相。

　　航天科技集團八院飛船型號對接機構(gòu)負責人丁立超表示,每一次“太空之吻”都不是簡單復制,隨著空間站構(gòu)型的不斷改變,空間站組合體的體量也在不斷變化。從“一”字構(gòu)型到“L”構(gòu)型再到“T”字構(gòu)型,多構(gòu)型帶來的全新狀態(tài)也是對接機構(gòu)必須面臨的考驗。

　　“此次天舟五號的對接目標達到80噸量級,是空間站建造以來對接機構(gòu)迎來的最大噸位。”丁立超說。

　　丁立超介紹,作為一款為空間站而生的產(chǎn)品,升級后的對接機構(gòu)在設計階段就充分考慮到如今空間站建造需要具備的8到180噸各種噸位、各種方式的對接能力。特別是天舟五號對接機構(gòu)更是開展了數(shù)十次與80噸對接目標的捕獲緩沖試驗,驗證了產(chǎn)品的可靠性。

　　看點四:為空間站帶去物資“大禮包”

　　按計劃,天舟五號貨運飛船不僅要完成上行物資的使命,還將承擔實驗支持的職責。此次發(fā)射的天舟五號貨運飛船裝載了神舟十五號3名航天員6個月的在軌駐留消耗品、推進劑、應用實(試)驗裝置等物資,還搭載了“澳門學生科普衛(wèi)星一號”、宇航用氫氧燃料電池、空間寬能譜高能粒子探測載荷等試驗項目。這些載荷將在空間失重環(huán)境下開展科學實驗,對一些前沿航天關鍵技術進行驗證。

　　此外,天舟五號貨運飛船還搭載了植物種子,用于開展航天育種實驗。種子主要包括水稻、小麥、玉米等主糧作物和少量林木種子。后續(xù),這些種子將通過載人飛船返回地面,經(jīng)過地面培育后投入市場。

　　值得一提的是,此次天舟五號貨運飛船上搭載的由航天科技集團五院自主研發(fā)的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)載荷,計劃開展我國首次燃料電池空間在軌試驗,為后續(xù)宇航燃料電池應用設計提供理論指導和數(shù)據(jù)支撐,推動宇航燃料電池工程應用發(fā)展,為我國載人探月任務推進提供支持。(記者胡喆、陳凱姿、李國利、宋晨)